MEFA - Federisolatoren

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1 MEFA - MEFA- eignen sich besonders für den Einsatz als flexible Rohrleitungshänger, bzw. für die elastische Lagerung von Aggregaten. Einsatzgebiete und Anwendungsfälle: a) Als Ausgleichselement für Temperaturausdehnungen bei Rohrleitungen b) Zur Körperschall- und Schwingungsisolation c) Als Schockisolationselement Abb. 1: Federhänger FH1 Lastbereich: bis 00 N Federhänger bzw. Federtöpfe sind überall dort einzusetzen, wo keine starre Lagerungen von Anlagesystemen (z.b. Rohrleitungen, Aggregaten) zulässig sind. Dies kann z.b. eine temperaturbeaufschlagte Rohrleitung sein, die infolge ihrer Temperaturdehnung eine elastische Lagerung erfordert. Ein weiteres sehr wichtiges Einsatzgebiet ist die Erfüllung von schallakustischen Kriterien, wie sie z.b. durch Umweltaufl agen oder Arbeitsschutzmaßnahmen gefordert werden. Durch geeignete frequenzspezifi sche Abstimmung der kann eine Schwingungsisolierung problemlos erreicht werden. Ein Isoliergrad von > 95 % (entspricht einem Dämmwert von ca. 25 db (A)) ist für verschiedene Lastbereiche in jedem Fall erreichbar, siehe auch Diagramm Seite 2. Die hierbei auftretenden Amplituden (Schwingungsausschläge) sind natürlich abhängig von den jeweiligen Eingangsfrequenzen (Störfrequenzen). Die MEFA-Federhänger/ -töpfe bieten zudem den entscheidenden Vorteil, daß keinerlei metallischer Kontakt zwischen Bauwerk und Rohrleitung vorhanden ist. Die Körperschallübertragung über die Stahlfeder wird mittels eines schalldämpfenden Trennelements wirksam unterbunden. MEFA erfüllen hierdurch die Anforderung der Schwingungsisolierung und der Körperschalltrennung. Abb. 2: Federhänger FH2 Lastbereich: bis 90 N Die Einzelelemente der Isolatoren (Feder, Gehäuse etc.) sind alle abgestimmt für die angegebenen Lastbereiche. Die einschlägigen Anforderungen aus den technischen Regelwerken, wie z.b. DIN-Normen sind ebenfalls erfüllt. Die MEFA-Isolatoren erfüllen ebenfalls die Kriterien ausländischer Normen (z.b. ASME-Code) Zur optimalen Auslegung der Federhänger/ -töpfe steht Ihnen unsere technische Abteilung jederzeit zur Verfügung. Erregerschwingungszahlen Drehzahl bei Maschinen (U/min = Erregerschwingungszahl) Schaufelzahl bei Lüftern Erregerschwingungszahl bei durchströmten Rohrleitungen ca /min Abb. 3: Federtopf Lastbereich: FT 2 von N Tel. +49(0) Fax +49(0) Ι1

2 Frequenzverhältnis Auswahltabelle Federisolator Typ Federrate [N/mm] Federweg s in [mm] Federisolatorkraft/ -Belastung F v in [N] idealer Bereich 15 a (max. Werte) 35 s max. FH , FH , FH , FH , c FH , b FH , FH , FH , FH , FT2-100 FT ,74 41, FT , FT , FT , FT , FT , Auslegungen und technische Beratung erhalten Sie von unserer Anwendugstechnik (Tel /64-0) Federweg s in [mm] s max. 50, , , Erregerschwingungszahl f err 15, , , , , , ,5 90 1,2 70 1,0 60 0,9 55 [Hz] [1/min] n = 0, n = 1,4 95 f err -Angaben [1/min] kritischer Resonanzbereich Resonanzlinie n = 1, n I 10,0 99 % 4,6 95 % 3,3 Isoliergrad 143 2,8 85 % 122 2,4 80 % 97 1,9 60 % 82 1,6 40 % 77 1,5 20 % 90 % 134 2, ,9 95 1,6 77 1,3 67 1,1 60 1,0 55 0,9 51 0,8 [1/min] [Hz] Eigenschwingungszahl f e Ι2 Tel. +49(0) Fax +49(0)

3 MEFA - Auslegung der Federhänger In dieser Kurzdokumentation wir die Vorgehensweise für die korrekte Auslegung der Federhänger bei Rohrleitungssystemen mit kritischem Ausdehnungsverhalten erläutert. Grundlage sollte in jedem Falle eine Rohrleitungsberechnung für die betreffenden Bereiche bilden: Nachfolgende Bearbeitungsschritte sind zu beachten: 1. Ermittlung der freien Verformungen des zu untersuchenden Rohrleitungssystems. 2. Bei Auftreten von kritischen Vertikalverformungen s ( s 10mm ) ist in der Regel ein Einsatz von Federhängern erforderlich. 3. Ermittlung der statischen Last an diesem Aufl agerpunkt ( Betriebslast F V, Betrieb ) 4. Auswahl eines Federhängers anhand der unter Pkt. 3 ermittelten Aufl agerlast, sowie der entsprechenden Auswahltabellen im Kapitel 3Ι2. Hierbei ist darauf zu achten, dass zum einen der Auslegungspunkt für den Federhänger ca. mittig im Kennfeld des gewählten FH - Typs liegt und zum anderen die Steifi gkeit so gewählt wird, dass die sich infolge der auftretenden Verformungen zusätzlich einstellende Differenzkraft F V = R x s nicht zu unzulässigen Zusatzbelastungen des anschließenden Rohrleitungssystems bzw. der nachfolgenden Auflager führt. 5. Die Federhänger nehmen die Lasten grundsätzlich über Druck auf, d. h. eine in Vertikalrichtung negativ wirkende Verformung erhöht die wirksame Auflagerkraft um den oben gezeigten Betrag F. Die wirksame Auflagerkraft beträgt demnach allgemein F V,ges = F V,Betrieb + ( R x ( ± s ) ) ( Bei positiv vertikal nach oben wirksamen Verformungen wird die Auflagerlast reduziert Federhänger wird entlastet. ) Auswahlbeispiel: Schwingungsisolation Schwingungsentkopplung einer abgehängten Pumpen-Druckrohrleitung Bekannte Daten: - Erregerschwingung n = 950 1/min - vertikale Betriebslast F V = 750 N - Schwingungsdämpfung/-Isolierung I = 99 % Lösungsweg (siehe Tabelle): 1 Erregerschwingung n = 950 1/min 2 Isoliergrad I = 99 % 3 Auswahlbereich mit Federhänger Lastzuordnung 755 N 4 Ergebnis: Auswahl Federisolator FH Auswahlbeispiel: Dehnungskompensation Dehnungsweg einer Heizungsrohrleitung in einer defi nierten Festpunktstrecke. Bekannte Daten: - ermittelter Dehnungsweg s = 16 mm - Last am Befestigungslager F V = 1.0 N Lösungsweg (siehe Tabelle): a Ausgang Federweg s = 16 mm b Lastzuordnung F V = 1.0 N Ergebnis: c Auswahl Federisolator FH Kombination von Federhängern: Reihenschaltung z.b. zur Verlängerung des Federweges Parallelschaltung z.b. für die Erhöhung der Lastaufnahme F V = vertikale Betriebslast F V = vertikale Betriebslast s = Federweg / Vertikalverformung s = Federweg / Vertikalverformung R = Federrate R = Federrate Reihenschaltung mit 2 gleichen Federhängern: R ges = (R 1 + R 2 )/2 R ges = R 1 + R 2 s ges = s 1 + s 2 s ges = s/2 Reihenschaltung mit 2 unterschiedlichen Federhängern: R ges = (R 1 x R 2 )/(R 1 + R 2 ) s ges = s 1 + s 2 Hinweis: - Isolierwirkung ist nur im überkritischen Bereich zu erwarten n > 1 - Der unterkritische Bereich entspricht Verhältnissen bei unisolierter Aufstellung bzw. Befestigung n < 1 - Der kritische Resonanzbereich n = 0,7-1,4 bringt große Schwingweiten und die Störkraft wird besonders groß. Tel. +49(0) Fax +49(0) Ι3

4 Federhänger FH 1 mit einer Feder Lastenbereich: bis 00 N Oberfl äche: galvanisch verzinkt Abb. 1: Federhänger FH 1 Typ Belastbarkeit Federweg Abmessungen Gewicht VPE Artikel-Nr. h b t [N] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/st] [St] FH , FH , FH , FH , FH , FH , Federhänger FH 2 mit zwei Federn Lastenbereich: bis 90 N Oberfl äche: galvanisch verzinkt Typ Belastbarkeit Federweg Abmessungen Gewicht VPE Artikel-Nr. h [N] [mm] [mm] [kg/st] [St] FH , , FH , , FH , , Abb. 2: Federhänger FH 2 Federtöpfe Lastenbereich: bis N Oberfl äche: galvanisch verzinkt Federtöpfe FT 2 mit zwei Federn Abb. 3: Federtopf Typ Belastbarkeit Federweg Abmessungen Gewicht VPE Artikel-Nr. [N] [mm] [mm] [mm] [mm] [mm] [kg/st] [St] h b t l FT , FT , FT , FT , FT , FT , FT , Federtöpfe FTG 2 mit zwei Federn mit Gummi-Fußplatten FTG , FTG , FTG , FTG , FTG , FTG , FTG , Ι4 Tel. +49(0) Fax +49(0)

5 Montageanleitung für Federtopf FT 2 Anforderungsziel: Schwingungsisolation 1. Der Federtopf wird auf die aufzunehmende Last, für den stationären Betrieb, mittels der zwei vorhandenen Sechskantmuttern M8 (SW13 mm) [1] vorgespannt. (Ablesbare Werte auf der Skala; gültiger Wert ablesbar an der Unterkante des Kopfgehäuses [0]) 2. Der Federtopf wird auf die Aufl age- bzw. Unterkonstruktion montiert bzw. gestellt. 3. Befestigung des Federtopfes mit der Rohrleitung oder einem Aggregat über Rohrschelle und vorgesehenen Gewindestab bzw. 3.2 das Aufl agebauteil oder das Aggregat herstellen. 4. Nach erreichter Betriebslast, im stationären Betrieb, die Vorspannmutter M8 (SW 13 mm) [1] bis Schraubenkopf [2] zurückdrehen. Ein Belastungsausgleich des Federtopfes stellt sich selbstständig ein. 5. Die Vorspannschrauben [2] sind nach der Einstellung des im Punkt 4 erreichten Gleichgewichtes zu entfernen. Die Kontermutter [6] lösen und die zwei Vorspannschrauben [2] ausschrauben. 6. Ein eventuell nachträglich notwendiger Höhenausgleich l der Einzelfedertöpfe bzw. Federtopfgruppen, kann durch teilweise Einoder Herausdrehen der Schraube [3] bzw. der Rohrschelle über die Schellenanschlußmutter [4] erzielt werden. Anforderungsziel: Dehnungswegkompensation 1. Der Federtopf wird auf die aufzunehmende Last, für den stationären Betrieb, mittels der zwei vorhandenen Sechskantmuttern M8 (SW13 mm) [1] vorgespannt. (Ablesbare Werte auf der Skala; gültiger Wert ablesbar an der Unterkante des Kopfgehäuses [0]) In einer defi nierten, senkrechten Festpunkt-Rohrstrecke, kann der Federtopf auf den benötigten Federweg vorgespannt werden. 2. Der Federtopf wird auf die Aufl age- bzw. Unterkonstruktion montiert bzw. gestellt. 3. Ein eventuell nachträglich notwendiger Höhenausgleich l der Einzelfedertöpfe bzw. Federtopfgruppen, kann durch teilweise Einoder Herausdrehen der Schraube [3] erzielt werden 4. Die Montage und Befestigung der Rohrleitung mit dem Federtopf bzw. -gruppe und der Auflage- bzw. Unterkonstruktion entspricht einer vorgespannten Festpunkt-Teilstrecke, die eine anteilige Entlastung des unteren Festpunktes in der o.g., senkrechten Rohrstrecke bewirkt. Die Ausführung der Befestigung der Rohrleitung erfolgt unter dem Gesichtspunkt der notwendigen Kraftaufnahme im vorgespannten Zustand. 5. Die Vorspannschrauben [2] sind nach erreichter Installation des Teilstreckenabschnittes bzw. sind spätestens im stationären Betrieb zu entfernen. Die Kontermutter [6] lösen und die zwei Vorspannschrauben [2] ausschrauben. Tel. +49(0) Fax +49(0) Ι5

6 Montageanleitung für Federhänger FH 1 und FH 2 Anforderungziel: Schwingungsisolation 1. Der Federhänger wird auf die aufzunehmende Last, für den stationären Betrieb, mittels der vorhandenen Sechskantmutter M12 (SW19 mm) [1] vorgespannt (ablesbar, Unterkante rote Scheibe [3], an äußerer Skala [2]). 2. Der Federhänger wird am Baukörper bzw. an der Befestigungskonstruktion montiert. 3. Befestigung des Federhängers mit der Rohrleitung über eine Schelle, bzw. ein Aggregat oder eine Traverse, mittels notwendiger Verbindungselemente (Gewindestab, Distanzmuffe und Kontermutter). Nach erreichter Betriebslast, im stationären Betrieb, die Sechskantmutter [1] des Federhängers an das entgegen montierte Bauteil (z.b. Distanzmuffe) als Kontermutter schrauben. 5. Ein Belastungsausgleich des Federhängers stellt sich selbstständig ein. Anforderungziel: Dehnungswegkompensation 1. In einer defi nierten, senkrechten Festpunkt-Rohrstrecke (s.h. Systemskizze a und b) wird der Federhänger auf den im stationären Betrieb aufzunehmenden Dehnungsweg der Rohrleitung... nach Systemskizze a, mittels der vorhandenen Sechskantmutter M12 (SW 19 mm) [1] vorgespannt (ablesbar, Unterkante rote Scheibe [3], an äußerer Skala [4]). Die Rohrleitung ist bei der Montage im vorgespannten Zustand! nach Systemskizze b, nicht vorgespannt. Die an diesem Lager abzutragende Rohrlast muß bei der Auswahl des Federhängers, nach der Belastung und dem verbleibenden Federweg, berücksichtigt werden. Die Rohrlagerlast erhöht sich, im stationären Betrieb, um den Betrag der äquivalenten Federkraft zum Federweg. 2. Der Federhänger wird am Baukörper bzw. an der Befestigungskonstruktion montiert. Systemskizze a 3. Die Befestigung des Federhängers mit der Rohrleitung erfolgt direkt über Schelle oder Traverse, mittels notwendiger Verbindungsmittel (Gewindestab, Distanzmuffe und Kontermutter oder angepaßte Traversenbefestigung). 4. Federfreigabe: 4.1 Nach erfolgter Rohrleitungsmontage laut Systemskizze a, muß vor Inbetriebnahme die Sechskantmutter M12 (SW 19 mm) [1] an das entgegen montierte Bauteil (z.b. Distanzmuffe), als Kontermutter geschraubt werden. Systemskizze b 4.2 Nach erreichter Betriebslast laut Systemskizze b, im stationären Betrieb, muß die Sechskantmutter M12 (SW 19 mm) [1] an das entgegen montierte Bauteil (z.b. Distanzmuffe), als Kontermutter geschraubt werden. 5. Ein Belastungsausgleich des Federhängers stellt sich selbstständig ein. Ι6 Tel. +49(0) Fax +49(0)